自動車に使用される非金属材料には、プラスチック、ゴム、接着シーラント、摩擦材、布地、ガラス、その他の材料が含まれます。これらの材料は、石油化学、軽工業、繊維、建材などのさまざまな産業分野に関係しています。したがって、自動車への非金属材料の適用は、経済力と技術力を融合し、関連産業への幅広い技術開発力・応用力も備えています。
現在、グラスファイバー製の手綱は、自動車に適用される強制複合材料には、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック (QFRTP)、ガラス繊維マット強化熱可塑性プラスチック (GMT)、シートモールディングコンパウンド (SMC)、レジントランスファーモールディング材料 (RTM)、および手作業でレイドされた FRP 製品が含まれます。
主なガラス繊維強化材現在、自動車に使用されている硬化プラスチックは、ガラス繊維強化ポリプロピレン (PP)、ガラス繊維強化ポリアミド 66 (PA66) または PA6、および程度は低いですが、PBT および PPO 材料です。
強化 PP (ポリプロピレン) 製品は高い剛性と靭性を備えており、その機械的特性は数倍、さらには数倍も向上させることができます。強化PPを部位に使用子供用ハイバックチェアやオフィスチェアなどのオフィス家具など。冷蔵庫やエアコンなどの冷凍機器内の軸流ファンや遠心ファンにも使用されています。
強化 PA (ポリアミド) 材料は、乗用車と商用車の両方で、通常は小型の機能部品の製造にすでに使用されています。例としては、ロック本体の保護カバー、保険ウェッジ、埋め込みナット、スロットル ペダル、ギア シフト ガード、オープニング ハンドルなどがあります。部品メーカーが選択した材質が不安定な場合品質が悪かったり、製造工程が不適切であったり、材料の乾燥が適切でなかったりすると、製品の弱い部分が破損する可能性があります。
オートマで軽量で環境に優しい材料に対する業界の需要が高まる中、海外の自動車産業は構造部品のニーズを満たすためにGMT（ガラスマット熱可塑性プラスチック）材料の使用に傾いている。これは主に、GMT の優れた靭性、短い成形サイクル、高い生産効率、低い加工コスト、および無公害の性質によるものであり、GMT は 21 世紀の材料の 1 つとなっています。 GMT は主に乗用車の多機能ブラケット、ダッシュボード ブラケット、シート フレーム、エンジン ガード、バッテリー ブラケットの製造に使用されます。例えば、現在一汽フォルクスワーゲンが生産しているアウディ A6 と A4 には GMT 材料が使用されていますが、現地生産は実現していません。
自動車全体の品質を向上させ、世界の先進水準に追いつき、軽量化、振動低減、騒音低減を目的として、GMT材の製造・製品成形プロセスを国内拠点で研究してきました。 GMT素材の大量生産能力を有しており、江蘇省江陰にはGMT素材の年間生産量3000トンの生産ラインが建設されている。国内自動車メーカーも一部車種の設計にGMT材料を採用し、一括試作を始めている。
シート モールディング コンパウンド (SMC) は、重要なガラス繊維強化熱硬化性プラスチックです。優れた性能、大量生産能力、A グレードの表面を実現できる能力により、自動車に広く使用されています。現在、自動車産業における海外の SMC 材料は新たな進歩を遂げました。自動車における SMC の主な用途はボディパネルで、SMC 使用量の 70% を占めています。最も急速に成長しているのは構造部品とトランスミッション部品です。今後 5 年間で、自動車における SMC の使用は 22% ～ 71% 増加すると予想され、その他の産業では 13% ～ 35% の増加が見込まれます。
申請状況と開発動向
1.高含有ガラス繊維強化シート成形材料（SMC）は、自動車構造部品での使用が増加しています。それは最初に 2 つのフォード モデルの構造部品で実証されました (Eその多機能性により、構造設計に利点があると広く考えられており、自動車のダッシュボード、ステアリング システム、ラジエーター システム、および電子機器システムに広く応用されています。
米国の Budd 社によって成形された上部および下部ブラケットは、不飽和ポリエステルに 40% のガラス繊維を含む複合材料を使用しています。ユーザーの要望に応える2ピースフロントエンド構造で、ロアキャビンの前端が前方に伸びています。上部のbrアケットはフロントキャノピーとフロントボディ構造に固定され、ロアブラケットは冷却システムと連動します。これら 2 つのブラケットは相互接続されており、車のキャノピーやボディ構造と連携してフロントエンドを安定させます。
2. 低密度シートモールディングコンパウンド (SMC) 材料の応用: 低密度 SMC は比重を持っています。y は 1.3 であり、実際の用途とテストでは、比重 1.9 の標準 SMC よりも 30% 軽いことが示されています。この低密度SMCを使用することで、スチール製の同様の部品と比較して部品の重量を約45％削減できます。米国ゼネラルモーターズ社のコルベット '99 モデルのすべてのインナーパネルと新しいルーフ内装は低密度 SMC で作られています。さらに、低密度 SMC は車のドア、エンジンフード、トランクリッドにも使用されています。
3. 自動車における SMC の他の用途には、前述の新しい用途を超えて、バリオの製造が含まれます。他の部分も私たちに。これらには、キャブドア、インフレータブルルーフトップ、バンパースケルトン、貨物ドア、サンバイザー、ボディパネル、屋根排水パイプ、車庫のサイドストリップ、トラックボックスなどが含まれ、その中で最も多く使用されるのは外装ボディパネルです。国内の適用状況については、中国での乗用車生産技術の導入に伴い、SMCはまず乗用車に採用され、主にスペアタイヤ収納部やバンパーの骨組みに使用されました。現在、商用車のストラットルームカバープレート、拡張タンク、ラインスピードクランプ、大小のパーティション、エアインテークシュラウドアセンブリなどの部品にも適用されています。
GFRP複合材料自動車用板ばね
レジン トランスファー モールディング (RTM) 法では、ガラス繊維を含む閉じた金型に樹脂を押し込み、その後室温または熱で硬化させます。シートモールディとの比較コンパウンド (SMC) 法である RTM は、製造設備が簡素化され、金型コストが低くなり、製品の優れた物性が得られますが、中規模および小規模の生産にのみ適しています。現在、海外ではRTM工法で生産される自動車部品が全身カバーにまで広がっています。対照的に、中国国内では、自動車部品を製造するための RTM 成形技術はまだ開発と研究の段階にあり、原材料の機械的特性、硬化時間、最終製品の仕様の点で同様の外国製品の生産レベルに到達するよう努めています。 RTM法を用いて国内で開発・研究された自動車部品には、富康車のフロントガラス、リアテールゲート、ディフューザー、ルーフ、バンパー、リアリフティングドアなどがある。
しかし、RTM プロセスをより迅速かつ効果的に自動車に適用するにはどうすればよいか、製品構造の材料、材料性能のレベル、評価基準、およびAグレードの表面の達成は、自動車業界の関心事です。これらは、自動車部品の製造に RTM を広く採用するための前提条件でもあります。
なぜFRPなのか
自動車メーカーの視点から見ると、FRP（繊維強化プラスチック）は他のものと比較してer 材料は、非常に魅力的な代替材料です。 SMC/BMC (シートモールディングコンパウンド/バルクモールディングコンパウンド) を例に挙げます。
* 軽量化
* コンポーネントの統合
* 設計の柔軟性
* 投資を大幅に削減
* アンテナ システムの統合が容易になります
* 寸法安定性 (鋼に匹敵する低い線熱膨張係数)
* 高温条件下でも高い機械的性能を維持します。
Eコーティング(電子塗装)対応
トラックの運転手は、空気抵抗 (抗力とも呼ばれる) が常に重要な要素であることをよく知っています。トラック用のdversary。トラックは前面面積が広く、シャーシが高く、四角い形状のトレーラーなので、特に空気抵抗を受けやすくなっています。
対抗するには空気抵抗はエンジンの負荷を必然的に増加させ、速度が速くなるほど抵抗も大きくなります。空気抵抗による負荷の増加は燃料消費量の増加につながります。トラックが受ける風の抵抗を軽減し、それによって燃料消費量を削減するために、エンジニアは知恵を絞ってきました。キャビンには空力設計を採用するほか、フレームやトレーラー後部にも空気抵抗を軽減する工夫が多数施されている。トラックの風の抵抗を軽減するために設計されたこれらの装置は何ですか?
ルーフ/サイドディフレクター
ルーフとサイドディフレクターは主に、風が四角形のカーゴボックスに直接当たるのを防ぐように設計されており、空気の大部分がトレーラーの前面に直接影響を与えるのではなく、トレーラーの上部と側面部分の上とその周りにスムーズに流れるように向きを変えます。トレイルえー、これは大きな抵抗を引き起こします。適切な角度と高さ調整されたディフレクターにより、トレーラーによる抵抗を大幅に軽減できます。
車のサイドスカート
車両のサイド スカートは、シャーシの側面を滑らかにし、シャーシを車体とシームレスに統合するのに役立ちます。側面に取り付けられたガスタンクや燃料タンクなどの要素を覆い、風にさらされる前面領域を減らし、乱流を引き起こすことなくよりスムーズな空気の流れを促進します。
低位置バンプr
下向きに延びるバンパーは、車両の下に入る空気の流れを減らし、シャーシと車体の間の摩擦によって生じる抵抗を減らすのに役立ちます。空気。さらに、ガイド穴のある一部のバンパーは風の抵抗を軽減するだけでなく、空気の流れをブレーキドラムまたはブレーキディスクに向け、車両のブレーキシステムの冷却を助けます。
カーゴボックスサイドディフレクター
カーゴボックスの側面にあるディフレクターは車輪の一部を覆い、カーゴボックスと地面との距離を短縮します。この設計により、車両の下の側面から入る空気の流れが減少します。ホイールの一部を覆うため、たわみます。ローターは、タイヤと空気の相互作用によって生じる乱流も軽減します。
リアディフレクター
破壊するように設計されている後部の空気の渦をなくし、空気の流れを合理化し、空気抵抗を軽減します。
では、トラックのディフレクターやカバーにはどのような素材が使用されているのでしょうか?私が収集した情報によると、競争の激しい市場では、軽量、高強度、耐食性、耐久性の点でグラスファイバー (ガラス強化プラスチックまたは GRP とも呼ばれます) が好まれています。他のプロパティの中でも特に信頼性。
グラスファイバーは、強化材としてガラス繊維とその製品（ガラス繊維クロス、マット、糸など）を使用し、マトリックス材料として合成樹脂を使用した複合材料です。
グラスファイバーディフレクター/カバー
ヨーロッパでは、1955 年には STM-II モデルのボディで試験的にガラス繊維が自動車に使用され始めました。 1970年に日本はグラスファイバーを使って自動車のホイールの装飾カバーを製造し、1971年にはスズキがグラスファイバーからエンジンカバーとフェンダーを製造した。 1950 年代に英国はグラスファイバーの使用を開始し、For のような以前のスチールと木材の複合キャビンを置き換えました。d S21 と三輪車は、当時の車両にまったく新しい、堅苦しくないスタイルをもたらしました。
中国国内では、いくつかのメーカーはグラスファイバー製の車体の開発に多大な労力を費やしてきました。たとえば、第一汽車はかなり早い段階でグラスファイバー製のエンジン カバーとフラットノーズ、フリップトップ キャビンの開発に成功しました。現在、中国ではロングノーズエンジンを含む中型および大型トラックでのグラスファイバー製品の使用が非常に普及しています。カバー、バンパー、フロントカバー、キャビンルーフカバー、サイドスカート、ディフレクター。国内の有名なディフレクターメーカー、東莞蔡吉繊維硝子有限公司がこれを例示しています。憧れのアメリカのロングノーズトラックの豪華な大型寝台車のキャビンの一部もグラスファイバーで作られています。
軽量、高強度、耐腐食性耐性があり、車両に広く使用されています
グラスファイバー材料は、低コスト、短い生産サイクル、高い設計柔軟性により、トラック製造のさまざまな側面で広く使用されています。たとえば、数年前の国産トラックは単調で堅苦しいデザインで、個性的な外装スタイルは珍しいものでした。国内高速道路の急速な発展により、長距離輸送が大幅に促進されたこと、鋼材全体から個別のキャビンの外観を形成することの難しさ、高い金型設計コスト、およびマルチパネル溶接構造の錆や漏れなどの問題により、多くのメーカーがキャビンのルーフカバーにグラスファイバーを選択するようになりました。
現在、多くのトラックが fi を使用していますフロントカバーやバンパーにはバーグラス素材を採用。
グラスファイバーは軽量で強度が高く、密度は 1.5 ～ 2.0 であることが特徴です。これは炭素鋼の密度のわずか約 4 分の 1 から 5 分の 1 であり、アルミニウムの密度よりもさらに低いです。 08F スチールと比較して、厚さ 2.5 mm のグラスファイバーは厚さ1mmの鋼材と同等の強度を誇ります。さらに、グラスファイバーはニーズに応じて柔軟に設計できるため、全体的な完全性が向上し、優れた製造性が得られます。製品の形状、用途、数量に合わせて成形工程を柔軟に選択できます。成形プロセスは簡単で、多くの場合 1 つのステップのみで済み、材料は優れた耐食性を備えています。大気条件、水、一般的な濃度の酸、塩基、塩に対して耐性があります。したがって、現在、多くのトラックでは、フロントバンパー、フロントカバー、サイドスカート、ディフレクターにグラスファイバー素材が使用されています。
投稿時刻: 2024 年 1 月 2 日
